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1、30m贝雷架钢便桥计算书1. 工程概况本桥适用于 30m下承式贝雷架钢便桥。 桥梁主体结构为 321 型三排单层加强贝雷架。便桥净宽 4.2m，行车道净宽 4m，人行道宽净宽 1m。桥面铺设 8mm厚 Q235钢板，面板上沿桥向横向焊接 12 的圆钢，间距 15cm，面板下设加强肋 10#工字钢，间距 25cm，工字钢底部铺设横向分配梁 28b#工字钢，横穿贝雷架，纵向间距为 1.5m。2. 设计参数2.1 设计荷载 设计荷载按照公路 I 级，考虑到贝雷架钢便桥长 30m，采用车道荷载进行桥梁结构设计计算。贝雷架钢便桥结构图见图 1, 立面图见图 2。图 1 贝雷架钢便桥结构图（单位： mm）
2、图 2 贝雷架钢便桥立面图（单位： mm）2.2 受力模型建立受力模型，如图 3。图 3 桥梁受力模型（单位： mm）对桥梁受力模型进行简化，简化为简支梁受力模型（偏于安全） ，见图 4。1图 4 简化后的受力模型（单位： mm）3. 加强肋 10#工字钢受力验算2.3 工字钢及面板参数构 件 参 数 ： 理 论 重 量11.261 kg/m(0.11261kN/m),d=4.5mm,Ix:Sx=8.59,Wx=49cm3 ， =145Mpa/1.2=120.8Mpa ， =85Mpa/1.2=70.8Mpa ，安全系数取 1.2 ，E=206GPa,Ix=245cm4,8mm厚钢板 0.62
3、8kN/m2。2.4 荷载组成根据公路 I 级车道荷载的均布荷载标准值 qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于 5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于 50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于 5m，小于 50m时，Pk值采用内插法求得。因计算跨径为 1.5m，故集中力 Pk=180kN。荷载组合采用 1.2 恒载+1.4 活载。2.5 受力计算以简支梁模型计算，以跨中 1.5m 最不利位置进行受力分析，以单根工字钢进行受力计算。截取单元见图 5。图 5 截取单元的断面图3.3.1 恒载计算(1) 面板重力0.628 4 1.5=3.768kN(2)10# 工字钢重力（
4、0.11261kN/m）0.11261 1.5 （4/0.25+1 ）=2.87kN则单根工字钢每延米重力 q1=（3.768+2.87 ）/(4/0.25)+1)=0.26kN/m(3) 恒载弯矩 M1(组合系数 1.2)M1=1.2 0.125 0.26 1.5 1.5=0.09kN m2图 6 恒载作用下均布力、剪力及弯矩图4. 活载计算根据公路 I 级车道荷载的均布荷载标准值 qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于 5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于 50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于 5m，小于 50m时，Pk值采用直线内插求得， 计算跨径为 1.5m
5、，故Pk=180kN。(1) 均布荷载 q=10.5kN/m 跨中弯矩M2=0.125qL2=0.125 10.5 1.5 1.5=2.95kN m图 7 活载作用下均布力、剪力及弯矩图(2) 集中荷载 Pk=180kN跨中弯矩M3=0.25PkL=0.25 180 1.5=67.5kN m跨中弯矩为 2.95+67.5=70.45kN m3则活载弯矩 M4(组合系数 1.4)活载小计 M4=1.4 （2.95+67.5 ）=98.63kNm图 8 活载作用下集中力、剪力及弯矩图5. 内应力计算荷载组合： 1.2 倍恒载+1.4 倍活载=0.09+98.63=98.72kN m分配至单根工字钢
6、跨中弯矩 M5=98.72 （4/0.25+1 ）=5.81kNm支点反力 R4=Q1=R1+R2+R3=0.5（0.26 1.5+10.5 1.5+180）/2=5.95kN偏载系数 1.4 即单根工字钢支点反力为 1.4 5.95=8.33kN=M/W=5.81/49=118.51Mpa=120.8Mpa=QSx/Ixd=8.33/8.59/4.5=21.56 =70.8Mpa fc1=5qL4/384EI=5 （ 0.26+10.5+180/(16+1)/1.5 ） 2.6 4/(384/206/7480= 0.23cmf=150/250=0.6cm ，满足受力要求。可得 10#工字钢满
7、足受力要求。11.262 横向分配梁 28b#工字钢受力验算3.3.2 28b# 工字钢参数构 件 参 数 ： 理 论 重 量0.629 kg/m(0.478881kN/m),d=10.5mm,Ix:Sx=24.2,Wx=534cm3 ， =145Mpa/1.2=120.8Mpa ， =85Mpa/1.2=70.8Mpa ，安全系数取 1.2 ，E=206GPa,Ix=7480cm4,8mm厚钢板 0.628kN/m2。0.11262 荷载计算 以单根横向分布梁建立受力体系，受集中荷载 +分布荷载。(1) 集中荷载：纵向加强肋工字钢传递下来的集中力P1=5.95kN,共17 个，n=16（n
8、为空隙数）图 9 集中力、剪力及弯矩图4M6=0.125nPL=0.125 16 5.95 4.2=50kNm图10 均布力、剪力及弯矩图M7=0.125qL2=0.125 0.47888 4.2 4.2=1.06kN mM8=50+1.06=51.06kNm(2) 支点反力（ 28b#工字钢重力（ 0.47888kN/m）Ra4=Q2+Q3=(5.95 17+0.47888 4.2)/2=51.6kN偏载系数 1.4 即单根 28b#工字钢支点反力为 1.4 51.6=72.24kN m=M/W=51.06/534=95.61Mpa=120.8Mpa=QSx/Ixd=72.24/24.2/1
9、0.5=28.43 =70.8Mpa fc2=5qL4/384EI=5 （5.95 （16+1）/4.2+0.47888 4.24/384/206/7480 10000=0.64cmf=420/250=1.68cm ，满足受力要求。可得 28b#工字钢满足受力要求。6. 贝雷架受力验算2.7 贝雷架参数三排单层贝雷架其容许内力见下表 1，30m钢便桥共计 60 片贝雷片。5表 1 桁架结构容许内力表7. 荷载组成以简支梁为模型， 以贝雷架作为梁体进行整体受力分析， 以单根贝雷架进行受力分析，承受 1.2 恒载+1.4 活载。8. 受力计算2.8 恒载计算(1) 面板荷载11.263 4 30
10、10/1000=75.36kN(2)10# 工字钢荷载3.3.3 （4/0.25+1 ） 30 10/1000=57.43kN(3)28b# 工字钢（工字钢根数 42 根）0.630 42 4.2 10/1000=84.474kN(4) 贝雷架自重荷载（贝雷架自重 340kg/m，共计 60 片）340 60 10/1000=204kN恒载计算 75.36+57.43+84.474=421.27kN则均布荷载 q4=421.27/30=14.04kN/m支点反力为 Ra5=421.27/2=210.63kN跨中弯矩 M9=0.125qL2=0.125 14.04 30 30=1579.75kN
11、m图 11 贝雷架恒载均布力、剪力及弯矩图6则恒载弯矩 M10(组合系数 1.2)M10=1.2 1579.75=1895.69kNm9. 活载计算根据公路 I 级车道荷载的均布荷载标准值 qk=10.5kN/m，桥涵计算跨径小于或等于 5m时，Pk=180kN;桥涵计算跨径等于或大于 50m时，Pk=360kN，桥涵计算跨径大于 5m，小于 50m时，Pk 值采用内插法求得，经计算集中荷载 Pk=280kN。(1) 均布荷载 q=10.5kN/m 跨中弯矩M11=0.125qL2=0.125 10.5 30 30=1181.25kNm图12 贝雷架活载均布力、剪力及弯矩图(2) 集中荷载 P
12、k 跨中弯矩M12=0.25PL=0.25 280 30=2100kNm图13 贝雷架活载集中力、剪力及弯矩图7Ra6=(10.5 30+280) 2=297.5kN则活载弯矩 M12(组合系数 1.4)M13=1.4 (1181.25+2100)=4593.75kN m10. 受力计算M14=M10+M13=1895.69+4593.75=6489.44kNm由表 1 桁架结构容许内力表， 得三排单层加强型贝雷架容许弯矩为 4809KNm，则 M14M=4809 2=9618kNmQ7=Q5+Q6=Ra5+Ra6=210.63+297.5=508.13kN 偏载系数 1.4 即支点反力为 1.4 508.13=711.39kN由表 1，得三排单层加强型贝雷架容许剪力为 698kN，则 Q5=711.39Q=698 2=1369kN综上可得该贝雷架钢便桥稳定安全。8
